摘要 曲柄连杆机构作为汽车发动机的核心运动组件，其结构设计与动力学特性直接影响着发动机的动力输出、燃油经济性及可靠性。随着内燃机高效化与混合动力技术的发展，传统曲柄连杆系统面临轻量化设计、高爆压承载、动态应力优化等关键技术挑战。本文以四缸直列发动机为研究对象，针对曲柄连杆机构的疲劳失效、振动噪声及摩擦损耗等问题，开展系统性结构设计与多学科仿真分析，旨在构建具有高功率密度与长寿命周期的曲柄连杆系统优化方案。研究基于运动学与动力学理论，建立了曲轴-连杆-活塞多体系统力学模型，解析了气体爆发压力与惯性载荷的耦合作用规律。…

摘要 本文设计了一种适用于密植作物的小型滴灌带铺设装置，旨在解决传统铺设设备作业效率低、适应性差及滴灌带损伤率高的问题。设备采用三点悬挂式机架，适配15-30马力拖拉机，通过U型卡扣实现快速连接，并集成播种箱、四杆仿形支架、液压导向套及覆土镇压系统，完成开沟、铺管、覆膜、覆土一体化作业。关键部件设计包括：基于《农业机械设计手册》的牵引功率匹配，确保设备在混凝土路面、松软土壤等工况下的动力需求；锥台型种箱通过自然休止角校核与容积优化，平衡了容量与机动性；锄铲式开沟器通过入土角（45°）、切土角（20°）参数优化，实现…

摘要 内燃机功率密度与热效率的持续提升，使得缸套热负荷与机械载荷显著加剧，传统冷却系统与材料体系面临严峻挑战。本文针对发动机缸套的冷却性能与结构可靠性，开展基于有限元仿真的优化设计研究。通过建立轴对称简化模型，结合流固耦合分析方法，系统评估缸套在热-机载荷作用下的变形、应力及应变分布规律。研究重点聚焦于结构拓扑优化与材料性能提升，采用局部增厚与减薄的协同设计策略重构应力传递路径，并通过铝合金向不锈钢的材料替代实现刚度强化。仿真过程中集成ANSYS Workbench平台的多物理场分析功能，优化网格划分策略与边界条件…

摘要 液态氢罐作为氢能储运的核心装备，其安全性与可靠性直接制约氢能技术的规模化应用。针对液态氢极低温（-253℃）与高压（70 MPa）耦合工况下的结构失效难题，本文基于ANSYS Workbench平台，构建了液态氢罐的精细化有限元模型，系统开展了静力学与模态仿真研究。通过优化筒体与支座的结构参数，验证了储罐在极端载荷下的力学性能：筒体最大应力66.29 MPa，最大变形0.009 mm；支座最大应力86.15 MPa，最大变形1.10 mm，均低于材料屈服强度，安全系数达1.68。模态分析表明，储罐前六阶固有频…

摘要 随着食品工业的快速发展，消费者对食品包装的品质和效率提出了更高要求。芝麻糊作为一种深受大众喜爱的传统食品，其包装过程的高效性和稳定性成为关键问题。传统的手工包装方式已难以满足现代生产需求，不仅效率低下，且难以保证包装质量的一致性和卫生安全。因此，开发一款能够自动完成芝麻糊计量、充填、封口等一系列包装工序的机器显得尤为重要。本研究旨在通过综合运用机械设计、自动化控制及材料科学等多学科知识，设计一款高效、智能的芝麻糊包装机，以提升生产效率，降低人工成本，并确保包装过程的卫生与安全。本文详细阐述了芝麻糊包装机的设计…

摘要 本文致力于研究机械工程中真空助力器的设计与应用。首先，对真空助力器的背景、意义以及研究进展进行了详细综述，深入探讨了液压电控辅助制动执行装置、电机机械式制动执行装置和电子真空助力器制动执行装置等不同制动执行装置的特点和优缺点。在此基础上，明确了本文的主要工作方向。接着，对真空助力器的作用、结构及工作原理进行了深入分析，并详细阐述了真空助力器的性能指标，包括密封性、空行程、反应时间和释放时间以及输入—输出特性等。这些性能指标为后续的真空助力器设计提供了重要依据。在真空助力器的设计部分，本文重点探讨了制动真空助力…

摘要 随着我国生态文明建设理念的深入人心，园林绿化景观已成为城市生活的重要组成部分。城市草坪作为园林绿化基础元素，其覆盖面积逐年增加，对草坪的维护需求也相应上升。然而，目前国内草坪修剪维护主要依赖人工或人工辅助半自动化设备，存在工作枯燥重复、人力时间成本高的问题。大范围作业时效率较低，且对于景观图案的修剪难以保证精度和一致性。同时，国内自动化割草机市场占有量较低，技术相对不成熟，无法满足市场对高效、智能割草设备的需求。因此，研究和改进传统的割草机器人，设计一款高效、智能、低噪音的自动割草机器人具有重要的现实意义。本…

摘要 传统的污水管道清理方式多依赖于人工，不仅效率低下，而且存在一定的安全隐患。因此，开发一种高效、安全、自动化的城市污水管道清理装置，已成为当前城市环境治理领域亟待解决的问题。本研究旨在设计一种新型的污水管道清理装置，通过结构创新和技术优化，实现对污水管道的快速、高效清理，提升城市污水治理效率，为城市环境的可持续发展提供有力支持。本研究主要围绕城市污水管道清理装置的结构设计展开。首先，通过深入分析城市污水管道的特点和清理需求，确定了装置的整体设计方案，进行了装置的关键部件设计，以确保装置在复杂多变的管道环境中能够…

摘要 全球经济飞速发展，智能物流与运输成了现代工业里必不可少的一部分，尤其是在物料搬运方面更是发挥着极为关键的作用，不过传统的人力搬运或者叉车搬运方式有着效率低，人力成本高以及各类安全隐患频繁出现等诸多问题，很难符合现代工业生产的高效率，大批量需求，而智能化搬运平车的出现为解决这些问题供应了新想法，凭借集成先进的传感器技术，导航算法和控制系统，以达成自动化，智能化的物料搬运，从而极大地提升了生产效率和安全性。本文完成了背负式智能搬运平车的设计与开发工作。根据当前工业生产和物流仓储的实际需求，进行小车总体结构设计以及…

摘要 本课题旨在设计一款基于ABB三轴机器人的泡棉贴敷设备，以提升自动化生产线的效率与精度。通过对国内外相关技术的调研与分析，明确了课题的研究背景与意义，并确定了主要的研究内容与方法。在总体方案设计中，首先阐述了整体的研究思路，随后对各关键部件进行了详细的构思与设计。具体包括：根据实际需求选定了合适的ABB三轴机器人型号，并对其运动范围、负载能力及精度等参数进行了精确计算；设计了泡棉供料系统，包含存储、输送及视觉定位单元，实现了泡棉的自动化、精准供料；针对机器人末端执行器，选择了适宜的抓取方式，并设计了结构紧凑、功…